JP3948106B2 - 輪郭補正装置および輪郭補正方法 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、高品質な静止画像および動画像を提供できる画像輪郭補正装置および画像輪郭補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
CCD(Charge Coupled Device) などの撮像素子に画像を結像させるビデオカメラには、光学系および撮像素子における空間周波数の高域成分の特性の不十分さを補うために、レスポンス劣化の補償や鮮鋭度の強調を行う輪郭補正装置が組み込まれている。
このような輪郭補正装置では、入力信号に対して垂直フィルタリング処理を行った後に、ローパスフィルタ処理を行って帯域を制限している。
【0003】
ところで、ビデオカメラが動画像のコンポジット信号を扱っているときは、垂直フィルタリング処理は、スペクトラム的に見ると、輝度信号と色信号との間のインタリーブ関係を壊してしまう。このような事態を回避するために、輪郭補正装置では、ローパスフィルタを用いて輝度信号と色信号との周波数スペクトルが重複しないようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の輪郭補正装置では、コンピュータなどに静止画像を取り込むためにビデオカメラが静止画像を扱う場合に、コンポジット信号ではなく、輝度信号と色信号とが分離されたY/C分離信号を扱うため、ローパスフィルタによって静止画像の周波数特性が劣化してしまうという問題がある。
すなわち、従来の輪郭補正装置では、ローパスフィルタ処理は動画像には必要であるが、静止画像には不要であるにも係わらず、動画像および静止画像の双方にローパルフィルタ処理を施しており、静止画像の周波数特性が劣化するという問題がある。
【0005】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、高画質な静止画像および動画像を提供できる輪郭補正装置および輪郭補正方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の輪郭補正装置は、映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正装置であって、映像信号から抽出された第1の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第2の輝度信号を生成する第1のフィルタ回路と、前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第2の輝度信号の高域成分を除去して第3の輝度信号を生成する第2のフィルタ回路と、前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第2の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第3の輝度信号を出力する選択手段とを有する。
【0007】
本発明の輪郭補正装置では、先ず、第1のフィルタ回路において、映像信号から抽出された第1の輝度信号が垂直方向でフィルタリングされ、第2の輝度信号が生成される。次に、第2のフィルタ回路において、前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第2の輝度信号の高域成分が除去され、第3の輝度信号が生成される。次に、選択手段において、前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第2の輝度信号が出力され、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第3の輝度信号が出力される。
【0009】
また、本発明の輪郭補正方法は、映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正方法であって、映像信号から抽出された第1の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第2の輝度信号を生成し、前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第2の輝度信号の高域成分を除去して第3の輝度信号を生成し、前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第2の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第3の輝度信号を出力する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施形態に係わる輪郭補正装置およびその方法とビデオカメラについて図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の輪郭補正装置が用いられるビデオカメラ1の全体構成図である。
ここで、ビデオカメラ1は、NTSC規格における一般的な3板方式を採用している。
【0011】
図1に示すように、ビデオカメラ1は、レンズ2、R−chプリズム3a、G−chプリズム3b、B−chプリズム3c、R−chCCD4a、G−chCCD4b、B−chCCD4cおよび信号処理回路5を有する。
R−chプリズム3aは、レンズ2を介して入射した光のうち、赤色の光をR−chCCD4aに向けて指向する。
G−chプリズム3bは、レンズ2を介して入射した光のうち、緑色の光をG−chCCD4bに向けて指向する。
B−chプリズム3cは、レンズ2を介して入射した光のうち、青色の光をB−chCCD4cに向けて指向する。
【0012】
R−chCCD4aは、R−chプリズム3aからの赤色の光を受光し、受光量に応じたR信号S4aを生成し、これを信号処理回路5に出力する。
G−chCCD4bは、G−chプリズム3bからの緑色の光を受光し、受光量に応じたG信号S4bを生成し、これを信号処理回路5に出力する。
B−chCCD4cは、B−chプリズム3cからの青色の光を受光し、受光量に応じたB信号S4cを生成し、これを信号処理回路5に出力する。
【0013】
以下、図1に示す信号処理回路5について説明する。
図2は、図1に示す信号処理回路5の構成図である。
図2に示すように、信号処理回路5は、RGB信号処理ブロック10、輪郭補正ブロック11、色信号処理ブロック12、輝度信号処理ブロック13および信号フォーマット変換ブロック14を有する。
信号処理回路5は、例えば、輝度信号Yと色差信号(R−Y)および(B−Y)とを多重化したコンポジット信号、あるいは、輝度信号Yと色信号とを別々に扱うY/C分離信号を、出力信号S5として出力する。
【0014】
RGB信号処理ブロック10は、図1に示すR−chCCD4a、G−chCCD4bおよびB−chCCD4cから入力したR信号S4a,G信号S4bおよびB信号S4cから輝度信号S10dを生成し、これを輪郭補正ブロック11に出力する。
また、RGB信号処理ブロック10は、R信号S4a,G信号S4bおよびB信号S4cを、R信号S10a,G信号S10bおよびB信号S10cとして色信号処理ブロック12および輝度信号処理ブロック13に出力する。
【0015】
色信号処理ブロック12は、RGB信号処理ブロック10からのR信号S10a,G信号S10bおよびB信号S10cから色信号S12を生成し、これを信号フォーマット変換ブロック14に出力する。
信号フォーマット変換ブロック14は、出力フォーマット信号S20がY/C分離信号を出力することを示す場合(静止画像を出力する場合)には、色信号処理ブロック12からの色信号S12および輝度信号処理ブロック13からの輝度信号S13をそのまま出力信号S15として出力する。
また、信号フォーマット変換ブロック14は、出力フォーマット信号S20がコンポジット信号を出力することを示す場合(動画像を出力する場合)には、色信号S12を帯域制限した後に副搬送波を使って輝度信号S13に多重化した出力信号S15を生成および出力する。
【0016】
以下、輪郭補正ブロック11について説明する。
図3は、図2に示す輪郭補正ブロック11の構成図である。
図3に示すように、輪郭補正ブロック11は、遅延回路30,31、乗算回路32,33,34、加算回路35、ローパスフィルタ(LPF)36およびスイッチ回路37を有する。
ここで、遅延回路30,31、乗算回路32,33,34および加算回路35によって、垂直フイルタ40が構成される。
【0017】
乗算回路32は、入力した輝度信号S10dに所定の係数を乗算した乗算結果S32を加算回路35に出力する。
遅延回路30は、輝度信号S10dを1水平期間だけ遅延させた遅延信号S30を遅延回路31および乗算回路33に出力する。
乗算回路33は、遅延信号S30に所定の係数を乗算した乗算結果S33を加算回路35に出力する。
【0018】
遅延回路31は、遅延信号S30を1水平期間だけ遅延させた遅延信号S31を乗算回路34に出力する。
乗算回路34は、遅延信号S31に所定の係数を乗算した乗算結果S34を加算回路35に出力する。
加算回路35は、乗算結果S32,S33,S34を加算した垂直フィルタ結果を輝度信号S40としてローパスフィルタ36およびスイッチ回路37に出力する。
ここで、輝度信号S40は、輝度信号S10dを輪郭補正したものである。
【0019】
ローパスフィルタ36は、輝度信号S40の高域成分を除去した輝度信号S36をスイッチ回路37に出力する。
ローパスフィルタ36における輝度信号S40の高域成分を除去によって、輝度信号と色信号とが重複する帯域を有さないようにする。
【0020】
スイッチ回路37は、出力フォーマット信号S20がY/C分離信号を出力することを示す場合(静止画像を出力する場合)には、加算回路35からの輝度信号S40を輝度信号S11として図2に示す輝度信号処理ブロック13に出力する。
また、スイッチ回路37は、出力フォーマット信号S20がコンポジット信号を出力することを示す場合(動画像を出力する場合)には、ローパスフィルタ36からの輝度信号S36を輝度信号S11として図2に示す輝度信号処理ブロック13に出力する。
【0021】
輝度信号処理ブロック13は、RGB信号処理ブロック10からのR信号S10a,G信号S10bおよびB信号S10cと、輪郭補正ブロック11からの輝度信号S11とから、輝度信号S13を生成し、これを信号フォーマット変換ブロック14に出力する。
【0022】
以下、図2に示す信号処理回路5の動作について、図4に示すフローチャートを一部参照しながら説明する。
先ず、RGB信号処理ブロック10において、図1に示すR−chCCD4a、G−chCCD4bおよびB−chCCD4cから入力したR信号S4a,G信号S4bおよびB信号S4cに基づいて、輝度信号S10dが生成され、これが輪郭補正ブロック11に出力される。
また、R信号S4a,G信号S4bおよびB信号S4cが、R信号S10a,G信号S10bおよびB信号S10cとして、RGB信号処理ブロック10から色信号処理ブロック12および輝度信号処理ブロック13に出力される。
【0023】
次に、図3に示す輪郭補正ブロック11の垂直フィルタ40において、輝度信号S10dに対して垂直方向におけるフィルタリング処理が行われ(図4に示すステップS1)、輪郭補正された輝度信号S40が、スイッチ回路37およびローパスフィルタ36に出力される。輝度信号S40は、ローパスフィルタ36において、高域成分が除去され、輝度信号S36となる。
【0024】
次に、スイッチ回路37において、図示しない選択信号生成ブロックから出力された出力フォーマット選択信号S20に基づいて、図1に示す出力信号S5の形式が、Y/C分離信号およびコンポジット信号のどちらを示すかが判断され(ステップS2)、Y/C分離信号を出力することを示す場合(静止画像を出力する場合)には、加算回路35からの輝度信号S40が輝度信号S11として図2に示す輝度信号処理ブロック13に出力される。
一方、スイッチ回路37において、出力フォーマット信号S20がコンポジット信号を出力することを示す場合(動画像を出力する場合)には、ローパスフィルタ36からの輝度信号S36が輝度信号S11として図2に示す輝度信号処理ブロック13に出力される(ステップS3)。
【0025】
次に、輝度信号処理ブロック13において、RGB信号処理ブロック10からのR信号S10a,G信号S10bおよびB信号S10cと、輪郭補正ブロック11からの輝度信号S11とから、輝度信号S13が生成され、これが信号フォーマット変換ブロック14に出力される。
【0026】
次に、信号フォーマット変換ブロック14において、出力フォーマット信号S20がY/C分離信号を出力することを示す場合(静止画像を出力する場合)には、色信号処理ブロック12からの色信号S12および輝度信号処理ブロック13からの輝度信号S13が、そのまま出力信号S15として出力される(ステップS5)。
また、信号フォーマット変換ブロック14において、出力フォーマット信号S20がコンポジット信号を出力することを示す場合(動画像を出力する場合)には、色信号S12が帯域制限された後に副搬送波を使って輝度信号S13に多重化され(ステップS4)、出力信号S15として出力される(ステップS5)。
【0027】
以上説明したように、ビデオカメラ1によれば、図3に示す輪郭補正ブロック11において、Y/C分離信号(静止画像)を出力する場合には、ローパスフィルタ36の処理をバイパスした輝度信号S11を出力し、コンポジット信号(動画像)を出力する場合には、ローパスフィルタ36の処理を通過し、色信号と重複した帯域を持たない輝度信号S11を出力する。
そのため、ビデオカメラ1によれば、静止画像を出力する場合に、輪郭補正時に静止画の輝度信号にローパスフィルタ処理が不要に施されることを回避でき、高画質な静止画像を提供できる。
その一方、ビデオカメラ1によれば、動画像を出力する場合には、輪郭補正時に動画像の輝度信号にローパスフィルタ処理を施して帯域制限を行い、適切なコンポジット信号を生成できる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の輪郭補正装置および輪郭補正方法によれば、高画質な静止画像および動画像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施形態の輪郭補正装置が用いられるビデオカメラの全体構成図である。
【図2】図2は、図1に示す信号処理回路の構成図である。
【図3】図3は、図2に示す輪郭補正ブロックの構成図である。
【図4】図4は、図3に示す輪郭補正ブロックにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
2…レンズ、3a…R−chプリズム、3b…G−chプリズム、3c…B−chプリズム、4a…R−chCCD、4b…G−chCCD、4c…B−chCCD、5…信号処理回路、10…RGB信号処理ブロック、11…輪郭補正ブロック、12…色信号処理ブロック、13…輝度信号処理ブロック、14…信号フォーマット変換ブロック、30,31…遅延回路、32,33,34…乗算回路、35…加算回路、36…ローパスフィルタ
Claims (2)
- 映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正装置において、
映像信号から抽出された第1の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第2の輝度信号を生成する第1のフィルタ回路と、
前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第2の輝度信号の高域成分を除去して第3の輝度信号を生成する第2のフィルタ回路と、
前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第2の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第3の輝度信号を出力する選択手段と
を有する輪郭補正装置。 - 映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正方法において、
映像信号から抽出された第1の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第2の輝度信号を生成し、
前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第2の輝度信号の高域成分を除去して第3の輝度信号を生成し、
前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第2の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第3の輝度信号を出力する
輪郭補正方法。
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JP09041098A JP3948106B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 輪郭補正装置および輪郭補正方法 |
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JPH11289549A JPH11289549A (ja) | 1999-10-19 |
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